鲁科版高中华学化学反应原理（选修）《电能转化为化学能—电解》课件　第1课时

（鲁科版）化学反应原理（选修）（鲁科版）化学反应原理（选修）通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池的概念，清晰的建立起电掌握电解、电解池的概念，清晰的建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。对电解原理的理解、电极反应式的书写。对电解原理的理解、电极反应式的书写。学习目标学习目标学习重点学习重点一、电解原理一、电解原理 交流交流研讨研讨 1 1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？离子的运动情况怎样？2 2、通电后，外电路上的电流方向怎样？通电后，外电路上的电流方向怎样？3 3、接通电源后，熔融氯化钠中接通电源后，熔融氯化钠中NaNa+ +、ClCl- -各向那各向那个方向运动？个方向运动？4 4、移到两极表面的移到两极表面的NaNa+ +、ClCl- -将发生什么变化？将发生什么变化？氯氯气气钠钠熔融熔融NaClNaCl 实验实验1 1：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠阳极：阳极：有气泡，有刺激有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的性气味，并能使湿润的KI-KI-淀淀 粉试纸变蓝（粉试纸变蓝（ClCl2 2) )阴极：阴极：有金属钠析出有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaClNaCl 现象现象【实验分析实验分析】通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）NaNa+ +移向与电源移向与电源负极负极相连的电极，相连的电极，得到电子得到电子变成变成NaNa，发生，发生还原反应还原反应。ClCl- -移向与电源移向与电源正极正极相连的电极，相连的电极，失去电子失去电子变成变成ClCl，发生，发生氧化反应氧化反应。做无规则运动做无规则运动 阳离子阳离子：Na+Na+ 阴离子阴离子：ClCl- -电解电解: : 使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在而在阴阳阴阳两极引起两极引起氧氧化还原反应化还原反应的过程。的过程。电解池电解池: :借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转化为转化为化学能化学能的装置的装置. .一、电解一、电解1 1、定义、定义阳极阳极：与电源：与电源正正极相连，极相连，阴阴离子移向此极，离子移向此极，失去失去 电子，发生电子，发生氧化氧化反应反应阴极阴极：与电源：与电源负负极相连，极相连，阳阳离子移向此极，离子移向此极，得到得到 电子，发生电子，发生还原还原反应反应说明：说明：1 1、惰性电极：惰性电极：用用石墨、金、铂石墨、金、铂等材料做的电极，等材料做的电极， 一般通电条件下一般通电条件下不发生不发生反应反应； 2 2、活性电极：活性电极：用用铁、锌、铜铁、锌、铜等还原性较强金属做的等还原性较强金属做的 电极，活性电极作阳极时，电极，活性电极作阳极时，优先发生优先发生氧化反应氧化反应。阴极阴极阳极阳极阳离子阳离子阴离子阴离子得得电电子子还还原原反反应应失失电电子子氧氧化化反反应应 分析下图，属于电解池的有分析下图，属于电解池的有【巩固练习巩固练习】（2 2）电极产物的判断，电极反应的书写）电极产物的判断，电极反应的书写阳极：阳极：2Cl2Cl- - - 2e - 2e- -ClCl2 2 氧化反应氧化反应阴极：阴极：2Na2Na+ + + 2e + 2e- -2Na2Na 还原反应还原反应电极反应：电极反应：电极上进行的半反应。电极上进行的半反应。 2NaCl 2Na+ClNaCl 2Na+Cl2 2通电通电 总反应式总反应式：注意：注意：书写电极反应式一定要遵守书写电极反应式一定要遵守电子守恒电子守恒阴极：阴极：碳棒上有一层碳棒上有一层红色的铜析出红色的铜析出实验实验2 2：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液阳极：阳极：有气泡，有刺有气泡，有刺激性气味，并能使湿激性气味，并能使湿润的润的KI-KI-淀淀 粉试纸变粉试纸变蓝（蓝（ClCl2 2) )阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuClCuCl2 2溶液溶液 现象现象实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液【实验分析】通电前：通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况分析氯化铜溶液中的离子情况 通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）CuCu2+2+ 、H H+ +移向移向阴极阴极， CuCu2+2+得到电子变得到电子变成成CuCu，发生，发生还原反应还原反应。ClCl- - 、OHOH- -移向移向阳极阳极， ClCl- -失去电子变失去电子变成成ClCl2 2，发生，发生氧化反应氧化反应。做无规则运动做无规则运动 阳离子阳离子：CuCu2+2+ 、H H+ + 阴离子阴离子：ClCl- - 、OHOH- -电极反应式：电极反应式：阳极：阳极：2Cl2Cl- - -2e -2e- -ClCl2 2 氧化反应氧化反应阴极：阴极：CuCu2+2+ +2e +2e- -CuCu 还原反应还原反应 CuClCuCl2 2 Cu+Cl Cu+Cl2 2通电通电总反应式：总反应式：思考：思考：如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？了解阴、阳离子了解阴、阳离子得得、失失电子能力的相对强弱电子能力的相对强弱3 3、离子的放电顺序、离子的放电顺序阳离子阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即与金属活动顺序相反。即K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e e能力依次能力依次增强增强阴离子阴离子 ： 活性电极活性电极阴离子。即：阴离子。即：失失e e 能力依次能力依次减弱减弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根）实例实例电极反应电极反应浓度浓度变化变化如何如何复原复原氯化钠氯化钠溶液溶液阳极阳极:2Cl:2Cl- - - 2e2e- - Cl Cl2 2阴极阴极: :2H H+ +2e+2e- -H H2 22NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+ Cl+ Cl2 2电解电解减减 小小 加加HClHCl阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气NaClNaCl溶液溶液趁热打铁趁热打铁自我小结：自我小结：1 1、学习了电解原理、电解池、阴极、阳、学习了电解原理、电解池、阴极、阳极、电极反应等基本概念。极、电极反应等基本概念。2 2、学习了电极反应的书写方法和离子的、学习了电极反应的书写方法和离子的放电顺序以及电极产物的判断方法。放电顺序以及电极产物的判断方法。1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )电解是把电能转变成化学能；电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能；电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电是化学变化；电解质溶液导电是化学变化；任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生. . 【随堂练习随堂练习】2 2. .以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（得到氢气的是（ ）A. NaA. Na2 2SOSO4 4 B. AgNOB. AgNO3 3 C. NaCl C. NaCl D. NaOH D. NaOHB B3.3.电解熔融的氧化铝可制得金属铝电解熔融的氧化铝可制得金属铝. .试写出试写出电极反应和总的反应方程式。电极反应和总的反应方程式。阳极阳极 6O6O2- 2- - 12e- 12e- - 3O3O2 2阴极阴极 4Al4Al3+ 3+ + 12e+ 12e- -4Al4Al电极总反应电极总反应 2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O4Al+3O2 2通电通电提示：提示：氧化铝在熔融状态下以氧化铝在熔融状态下以O O2-2-和和AlAl3+3+的形式存在的形式存在